JP2005030363A - Motor-driven fan system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動送風機を用いて冷却風を発生させる車両用電動ファンシステムに関する。 The present invention relates to an electric fan system for a vehicle that generates cooling air using an electric blower.
従来、車両用電動ファンシステムとしては、エンジン冷却水を冷却するラジエータ、および車両空調用のコンデンサ(放熱器)に向けて電動送風機により冷却風を流通させてラジエータおよびコンデンサを冷却させるものがある。 Conventionally, as an electric fan system for a vehicle, there are a radiator that cools engine cooling water, and an electric fan system that cools the radiator and the condenser by flowing cooling air toward the condenser (heat radiator) for vehicle air conditioning by an electric blower.
例えば、この車両用電動ファンシステムを、タクシーや公用車などの電動送風機に使用頻度の高い自動車に適用する場合、電動送風機を構成する電動モータとして定格容量の大きな電動モータを採用し、かつ、この電動モータを定格容量よりも小さな電力で稼働させることにより、電動モータ自体の劣化を最小限に抑えて、電動モータの長寿命化を図るようにしていた。 For example, when this electric fan system for vehicles is applied to an automobile that is frequently used for an electric blower such as a taxi or a public car, an electric motor having a large rated capacity is adopted as the electric motor constituting the electric blower, and this By operating the electric motor with electric power smaller than the rated capacity, deterioration of the electric motor itself is minimized and the life of the electric motor is extended.
しかし、この場合、定格容量の大きな電動モータを採用することにより、コストアップだけでなく、重量増加を招く可能性がある。 However, in this case, adopting an electric motor having a large rated capacity may not only increase costs but also increase weight.
また、電動送風機の電動モータとして、ブラシレスモータを採用することにより、電動モータの長寿命化を図ることは周知であるものの、図8に示すように、ラジエータの車両幅方向(車両左右方向)の寸法が、電動送風機の羽根車の車両幅方向の寸法よりも、大きい場合、一つの電動送風機だけでは、ラジエータに対する送風分布を悪化させて、ラジエータに対して冷却風を送れない部分を生じさせてしまい、ラジエータの冷却効率の低下、ひいては、燃費の悪化を招くことになる。 In addition, although it is well known to extend the life of the electric motor by adopting a brushless motor as the electric motor of the electric blower, as shown in FIG. 8, in the vehicle width direction of the radiator (the vehicle left-right direction) If the size is larger than the size of the impeller of the electric blower in the width direction of the vehicle, only one electric blower will deteriorate the air distribution to the radiator, causing a portion that cannot send cooling air to the radiator. As a result, the cooling efficiency of the radiator is lowered, and as a result, fuel consumption is deteriorated.
これに対して、ブラシレスモータを用いる電動送風機を2つ以上採用すれば、ラジエータに対する送風分布を適正にして、ラジエータに充分に冷却風を送れることが可能なるものの、ブラシレスモータを制御するための制御回路の構成が複雑になり、ブラシレスモータを用いる電動送風機を2つ以上採用した場合には、大幅なコストアップを招くことになる。 On the other hand, if two or more electric blowers using a brushless motor are adopted, the air distribution to the radiator can be made appropriate and cooling air can be sufficiently sent to the radiator, but the control for controlling the brushless motor. The circuit configuration becomes complicated, and when two or more electric blowers using a brushless motor are employed, a significant cost increase is caused.
本発明は、上記点に鑑み、コストの増加を抑えつつ、長寿命化を図るようにした車両用電動ファンシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vehicular electric fan system that extends the life while suppressing an increase in cost.
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ(100)と、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒を冷却する放熱器(110)とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、冷却水の温度を検出する温度センサからの検出出力に基づき、冷却水の温度が所定値未満であると判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させて、冷却水の温度が所定値以上であると判定したとき、第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in the first aspect of the present invention, a radiator (100) that cools cooling water that circulates in a water-cooled engine for running a vehicle, and a refrigerant that circulates in a refrigeration cycle apparatus. First electric blower (10) for circulating cooling air to a radiator and a radiator by a brushless motor (12) And the second electric blower (20) for circulating the cooling air to the radiator and radiator by the brushed motor (22), and the detection output from the temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water, When it is determined that the temperature is lower than the predetermined value, only the first electric blower is operated, and when it is determined that the temperature of the cooling water is equal to or higher than the predetermined value, the first and second electric power transmissions are performed. Controller to operate both of the machine (40), characterized in that it comprises a.
これにより、冷却水温度が所定値以上にならないと、第2の電動送風機は稼働せず、ブラシ付きモータの稼働率を減らして、ブラシ付きモータの消耗を減らすことができる。このため、ブラシ付きモータの寿命を延ばすことができるので、第1の電動送風機、ひいては、車両用電動ファンシステム長寿命化を図ることができる。 Thereby, if the cooling water temperature does not become a predetermined value or more, the second electric blower does not operate, the operating rate of the brushed motor can be reduced, and the consumption of the brushed motor can be reduced. For this reason, since the lifetime of the motor with a brush can be extended, the lifetime improvement of the 1st electric blower and by extension, the electric fan system for vehicles can be achieved.
また、第1の電動送風機としては、ブラシレスモータを用いているものの、第2の電動送風機としてはブラシ付きモータを用いているので、第1、第2の電動送風機の双方に対してブラシレスモータを用いている場合に比べて、コストの増加を抑えることができる。以上により、コストの増加を抑えつつ、長寿命化を図ることができる。 In addition, although a brushless motor is used as the first electric blower, a brushed motor is used as the second electric blower. Therefore, a brushless motor is used for both the first and second electric blowers. Compared with the case where it uses, the increase in cost can be suppressed. As described above, it is possible to extend the life while suppressing an increase in cost.
請求項2に記載の発明では、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ(100)と、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒を冷却する放熱器(110)とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、冷却水の温度を検出する温度センサからの検出出力に基づき、冷却水の温度上昇率が所定値未満であると判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させて、冷却水の温度上昇率が所定値以上であると判定したとき、第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 2, cooling air is supplied to the radiator (100) for cooling the cooling water circulating in the water-cooled engine for traveling the vehicle and the radiator (110) for cooling the refrigerant circulating in the refrigeration cycle apparatus. Electric fan system for a vehicle that circulates air and a radiator and a radiator with a brushless motor (12), and a radiator and a radiator with brushed cooling air Based on the detection output from the temperature sensor which detects the temperature of the 2nd electric blower (20) for circulating with a motor (22) and cooling water, it determined with the temperature increase rate of cooling water being less than predetermined value. When only the first electric blower is operated and it is determined that the temperature rise rate of the cooling water is equal to or higher than a predetermined value, both the first and second electric blowers are operated. Apparatus (40), characterized in that it comprises a.
これにより、冷却水の温度上昇率が所定値以上にならないと、第2の電動送風機は稼働せず、ブラシ付きモータの稼働率を減らして、ブラシ付きモータの消耗を減らすことができる。このため、ブラシ付きモータの寿命を延ばすことができるので、第1の電動送風機、ひいては、車両用電動ファンシステム長寿命化を図ることができる。 Thereby, if the rate of temperature increase of the cooling water does not become a predetermined value or more, the second electric blower does not operate, the operating rate of the brushed motor can be reduced, and the consumption of the brushed motor can be reduced. For this reason, since the lifetime of the motor with a brush can be extended, the lifetime improvement of the 1st electric blower and by extension, the electric fan system for vehicles can be achieved.
また、請求項1に記載の発明と同様に、第1の電動送風機としては、ブラシレスモータを用いているものの、第2の電動送風機としてはブラシ付きモータを用いているので、第1、第2の電動送風機の双方に対してブラシレスモータを用いている場合に比べて、コストの増加を抑えることができる。 Further, as in the first aspect of the invention, a brushless motor is used as the first electric blower, but a brush motor is used as the second electric blower. Compared with the case where a brushless motor is used for both of the electric blowers, an increase in cost can be suppressed.
請求項3に記載の発明では、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ(100)と、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒を冷却する放熱器(110)とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、放熱器内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、冷媒の圧力が所定値未満であると判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させて、冷媒の圧力が所定値以上であると判定したとき、第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 3, cooling air is supplied to the radiator (100) for cooling the cooling water circulating in the water-cooled engine for traveling the vehicle and the radiator (110) for cooling the refrigerant circulating in the refrigeration cycle apparatus. Electric fan system for a vehicle that circulates air and a radiator and a radiator with a brushless motor (12), and a radiator and a radiator with brushed cooling air Based on the detection output from the second electric blower (20) to be circulated by the motor (22) and the pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant in the radiator, the pressure of the refrigerant is determined to be less than a predetermined value. When only the first electric blower is operated and it is determined that the pressure of the refrigerant is equal to or higher than a predetermined value, the control device that operates both the first and second electric blowers ( 0) and, characterized in that it comprises a.
これにより、冷媒の圧力が所定値以上にならないと、第2の電動送風機は稼働せず、ブラシ付きモータの稼働率を減らして、ブラシ付きモータの消耗を減らすことができる。このため、ブラシ付きモータの寿命を延ばすことができるので、第1の電動送風機、ひいては、車両用電動ファンシステム長寿命化を図ることができる。 Thereby, if the pressure of a refrigerant | coolant does not become more than predetermined value, a 2nd electric blower will not operate, but the operating rate of a motor with a brush can be reduced and consumption of a motor with a brush can be reduced. For this reason, since the lifetime of the motor with a brush can be extended, the lifetime improvement of the 1st electric blower and by extension, the electric fan system for vehicles can be achieved.
また、請求項1に記載の発明と同様に、第1の電動送風機としては、ブラシレスモータを用いているものの、第2の電動送風機としてはブラシ付きモータを用いているので、第1、第2の電動送風機の双方に対してブラシレスモータを用いている場合に比べて、コストの増加を抑えることができる。 Further, as in the first aspect of the invention, a brushless motor is used as the first electric blower, but a brush motor is used as the second electric blower. Compared with the case where a brushless motor is used for both of the electric blowers, an increase in cost can be suppressed.
請求項4に記載の発明では、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ(100)と、冷凍サイクル装置内を循環する冷媒を冷却する放熱器(110)とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、ラジエータおよび放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、放熱器内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、冷媒の圧力の上昇率が所定値未満であると判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させて、冷媒の圧力上昇率が所定値以上であると判定したとき、第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 4, cooling air is supplied to the radiator (100) for cooling the cooling water circulating in the water-cooled engine for traveling the vehicle and the radiator (110) for cooling the refrigerant circulating in the refrigeration cycle apparatus. Electric fan system for a vehicle that circulates air and a radiator and a radiator with a brushless motor (12), and a radiator and a radiator with brushed cooling air Based on the detection output from the second electric blower (20) to be circulated by the motor (22) and the pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant in the radiator, the rate of increase in the refrigerant pressure is less than a predetermined value. When it is determined that only the first electric blower is operated, and when it is determined that the pressure increase rate of the refrigerant is equal to or greater than a predetermined value, both the first and second electric blowers are operated. That the control unit (40), characterized in that it comprises a.
これにより、冷媒の圧力上昇率が所定値以上にならないと、第2の電動送風機は稼働せず、ブラシ付きモータの稼働率を減らして、ブラシ付きモータの消耗を減らすことができる。このため、ブラシ付きモータの寿命を延ばすことができるので、第1の電動送風機、ひいては、車両用電動ファンシステム長寿命化を図ることができる。 Thereby, if the pressure increase rate of a refrigerant | coolant does not become more than predetermined value, a 2nd electric blower will not operate | move, but the operating rate of a motor with a brush can be reduced and consumption of a motor with a brush can be reduced. For this reason, since the lifetime of the motor with a brush can be extended, the lifetime improvement of the 1st electric blower and by extension, the electric fan system for vehicles can be achieved.
また、請求項1に記載の発明と同様に、第1の電動送風機としては、ブラシレスモータを用いているものの、第2の電動送風機としてはブラシ付きモータを用いているので、第1、第2の電動送風機の双方に対してブラシレスモータを用いている場合に比べて、コストの増加を抑えることができる。 Further, as in the first aspect of the invention, a brushless motor is used as the first electric blower, but a brush motor is used as the second electric blower. Compared with the case where a brushless motor is used for both of the electric blowers, an increase in cost can be suppressed.
また、請求項5に記載の発明では、制御装置(40)は、温度センサによって検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ車両の速度を検出する車速センサによって検出される車速がある一定値以上と判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, the controller (40) is configured such that the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor for detecting the speed of the vehicle. When it is determined that the value exceeds a certain value, only the first electric blower is operated.
さらに、請求項6に記載の発明では、制御装置(40)は、放熱器内の冷媒の圧力が所定値以上であり、かつ車両の速度を検出する車速センサによって検出される車速がある一定値以上と判定したとき、第1の電動送風機だけを稼働させることを特徴とする。 Furthermore, in the invention according to claim 6, the control device (40) is configured such that the pressure of the refrigerant in the radiator is not less than a predetermined value and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed is a certain value. When it determines with the above, it is characterized by operating only the 1st electric blower.
ここで、請求項5および6記載の発明によれば、車速が一定速度以上であれば、車速風によって熱交換器を冷却することができ、ブラシ付きモータを稼動させなくても十分な冷却能力を確保することができる。 According to the fifth and sixth aspects of the present invention, if the vehicle speed is equal to or higher than a certain speed, the heat exchanger can be cooled by the wind speed of the vehicle, and sufficient cooling capacity can be achieved without operating the brushed motor. Can be secured.
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する一実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with specific means described in an embodiment described later.
(第1の実施の形態)
図1〜図4に本発明に係る一実施形態である車両用電動ファンシステムの構成を示す。図1、図2は、車両用電動ファンシステムの概略構成を示す図である。
(First embodiment)
The structure of the electric fan system for vehicles which is one Embodiment which concerns on FIGS. 1-4 at this invention is shown. 1 and 2 are diagrams illustrating a schematic configuration of an electric fan system for a vehicle.
車両用電動ファンシステムは、当該自動車のエンジンルーム内で、図1に示すように、電動送風機10、20を備えている。電動送風機10は、羽根車11と、羽根車11を回転駆動するブラシレスモータ12とから構成されており、電動送風機20は、羽根車21と、羽根車21を回転駆動するブラシ付きモータ(直流モータ)22とから構成されている。
The electric fan system for vehicles includes
ここで、電動送風機10、20は、ラジエータ100およびコンデンサ110に対して冷却風を通風させてラジエータ100およびコンデンサ110を冷却させる役割を果たす。
Here, the
そして、ラジエータ100およびコンデンサ110は、エンジンルーム内で、車両前後方向に並べられている。ラジエータ100は、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水(エンジン冷却水)を冷却するものである。そして、コンデンサ110は、冷凍サイクルにて車室内を空調する自動車用空調装置(冷凍サイクル装置)の一構成要素であって、自動車用空調装置内を循環する冷媒を冷却するものである。
次に、本実施形態の車両用電動ファンシステムの電気的概略構成について図3、図4を用いて説明する。
図3は車両用電動ファンシステムの電気的概略構成を示すブロック図、図4は図3中の電動ファン駆動回路の詳細を示すブロック図である。
Next, a schematic electrical configuration of the vehicle electric fan system of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical schematic configuration of the electric fan system for a vehicle, and FIG. 4 is a block diagram showing details of the electric fan drive circuit in FIG.
車両用電動ファンシステムは、図3に示すように、電動ファン駆動回路30、および、エンジン用電子制御装置(E/G−ECU)40から構成されており、電動ファン駆動回路30は、図4に示すように、制御部31、ブラシ付きモータ用ドライバ32、およびブラシレスモータ用ドライバ33から構成されている。
As shown in FIG. 3, the vehicle electric fan system includes an electric
制御部31は、ブラシレスモータ制御部31a、通電ロジック生成回路31b、および、ブラシ付きモータ制御部31cから構成されている。
The control unit 31 includes a brushless
ここで、ブラシレスモータ制御部31aは、ブラシレスモータ12内の磁極センサ13による検出出力に基づいて、ブラシレスモータ12のロータ12bの実際の位置を検出する。なお、この検出されるロータ12bの実際の位置を、以下、ロータ12bの検出位置という。
Here, the brushless
磁極センサ13は、3つのホール素子から構成されており、磁極センサ13は、ブラシレスモータ12内のロータ12bの周囲に配置されて、ロータ12bの回転に伴う磁界の変化を検出する。また、ロータ12bは、永久磁石からなるものであって、その回転により、羽根車11を回転させる。
The magnetic pole sensor 13 is composed of three Hall elements, and the magnetic pole sensor 13 is disposed around the
また、ブラシレスモータ制御部31aは、エンジン用電子制御装置40から送られるパルス信号のデューテイ比Dsに基づき、制御指令値(ブラシレス制御指令値)としてブラシレスモータ12の目標回転数を検出する。
The brushless
そして、通電ロジック生成回路31bは、ロータ12bの検出位置に基づき、ブラシレスモータ12の実際の回転数を目標回転数に近づけるようにブラシレスモータ用ドライバ33を駆動する。
Then, the energization
ブラシレスモータ用ドライバ33は、直流電源Baから給電されて、ブラシレスモータ12のステータコイル12aに供給する三相交流電力量を制御する周知のインバータ回路であって、6個の電界効果型トランジスタU+、V+、W+、U-、V-、W-を用いて3相全波ブリッジ回路が構成されている。
The brushless motor driver 33 is a known inverter circuit that controls the three-phase AC power supplied from the DC power supply Ba and supplied to the
ブラシ付きモータ制御部31cは、エンジン用電子制御装置40から制御信号(ブラシ付きモータ制御指令値)にしたがって、ブラシ付きモータ用ドライバ32をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。ブラシ付きモータ用ドライバ33は、一つの電界効果型トランジスタから構成されたもので、直流電源Baから給電されて、ブラシ付きモータ22へ通電量を制御する。
The brushed motor control unit 31c performs PWM (Pulse Width Modulation) control of the brushed motor driver 32 in accordance with a control signal (brushed motor control command value) from the engine
エンジン用電子制御装置40は、マイクロコンピュータおよびメモリなどから構成されたもので、走行用エンジンの冷却水の温度を検出する温度センサの検出出力、および、コンデンサ110内流れる冷媒の圧力を検出する圧力センサの検出出力に基づいて、電動ファン駆動回路30を介して電動送風機10、20を制御する。温度センサは、ラジエータ100から流出して水冷エンジンに戻る冷却水の温度を検出する。
The engine
次に、本実施形態の作動について図5〜図7を用いて説明する。図5は、エンジン用電子制御装置40による送風機制御処理を示すフローチャートである。エンジン用電子制御装置40は、図5に示すフローチャートにしたがって、メモリに記憶されるコンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムは、繰り返し実行される。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the blower control process by the engine
先ず、ステップS100では、水温センサからの冷却水の温度(以下、水温Twという)、および、圧力センサからの冷媒の圧力Pcを読み込む。次にステップS110にて、電動送風機10を制御するためのパルス信号の第1、第2デューテイ比D1、D2を、水温Tw、圧力Pcと、予めメモリに記憶される図6、図7の特性図とに基づいて決める(S110)。
First, in step S100, the temperature of the cooling water from the water temperature sensor (hereinafter referred to as water temperature Tw) and the refrigerant pressure Pc from the pressure sensor are read. Next, in step S110, the first and second duty ratios D1 and D2 of the pulse signal for controlling the
具体的には、第1デューテイ比D1としては、図6に示すように、温度T1から温度T2(>T1)までの間において、水温Twが大きくなるにつれて、大きな値が選択される。また、第2デューテイ比D2としては、図7に示すように、圧力P1から圧力P2(>P1)までの間において、圧力Pcが大きくなるにつれて、大きな値が選択される。ここで、第1、第2デューテイ比D1、D2は、それぞれ、電動送風機10の回転数、すなわち、送風量を示す値である。
Specifically, as the first duty ratio D1, as shown in FIG. 6, a larger value is selected as the water temperature Tw increases from the temperature T1 to the temperature T2 (> T1). As the second duty ratio D2, as shown in FIG. 7, a larger value is selected as the pressure Pc increases from the pressure P1 to the pressure P2 (> P1). Here, the first and second duty ratios D <b> 1 and D <b> 2 are values indicating the number of rotations of the
次に、このように冷却水の温度および冷媒の圧力から決定される第1、第2デューテイ比D1、D2のうち大きい方を選択し(S120)、この選択されるデューテイ比Dsのパルス信号を電動ファン駆動回路30の制御部31のブラシレスモータ制御部31aに出力する。
Next, the larger one of the first and second duty ratios D1 and D2 determined from the cooling water temperature and the refrigerant pressure is selected (S120), and the pulse signal of the selected duty ratio Ds is selected. It outputs to the brushless
ここで、ブラシレスモータ制御部31aは、パルス信号のデューテイ比Dsに基づき目標回転数を検出するとともに、磁極センサ13からの検出出力に基づきロータ12bの検出位置を検出して、このロータ12bの検出位置および目標回転数を含む駆動信号を生成して通電ロジック生成回路31bに出力する。
Here, the brushless
これに伴い、通電ロジック生成回路31bは、ブラシレスモータ制御部31aからの駆動信号に基づき、ブラシレスモータ12の実際の回転数をその目標回転数に近づけるように、ブラシレスモータ用ドライバ33を構成するトランジスタU+、V+、W+、U-、V-、W-を個々にスイッチングさせる。
Accordingly, the energization
そして、これらトランジスタU+、V+、W+、U-、V-、W-は、個々のスイッチングにより、ステータコイル12aに三相交流電力を供給する。また、トランジスタU+、V+、W+、U-、V-、W-のうち、低電位側のトランジスタU-、V-、W-は、通電ロジック生成回路31bによる制御に基づいて、PWM制御される。
These transistors U +, V +, W +, U-, V-, W- supply three-phase AC power to the
これに伴い、ステータコイル12aに供給される三相交流電力量が制御されることにより、ロータ12bの回転数、ひいては、羽根車11の回転数が制御される。このことにより、羽根車11の回転数が、パルス信号のデューテイ比Dsに基づき制御されることになる。
Along with this, the rotational speed of the
すなわち、電動送風機10としては、検出信号Tw、Pcに応じて決められる送風量の冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることができる。
That is, as the
次に、温度センサから出力される検出信号Twに基づき、冷却水の温度がT2(例えば、105℃)以上であると判定したとき、予め決められた一定のデューテイ比のパルス信号を制御部31のブラシ付きモータ制御部31cに出力する(S140、S150)。 Next, based on the detection signal Tw output from the temperature sensor, when it is determined that the temperature of the cooling water is equal to or higher than T2 (for example, 105 ° C.), a pulse signal having a predetermined duty ratio is determined by the control unit 31. To the motor controller with brush 31c (S140, S150).
これに伴い、ブラシ付きモータ制御部31cが、ブラシ付きモータ用ドライバ32を制御すると、ブラシ付きモータ用ドライバ33は、ブラシ付きモータ22を一定回転数にて回転駆動させる。この場合、電動送風機20としては、一定送風量の冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることになる。
Accordingly, when the brushed motor control unit 31c controls the brushed motor driver 32, the brushed motor driver 33 rotates the brushed
このことにより、電動送風機20が、電動送風機10とともに、冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることができる。
Thus, the
また、エンジン用電子制御装置40は、温度センサから出力される検出信号に基づき、冷却水の水温TwがT2未満であると判定したときには、制御部31のブラシ付きモータ制御部31cに対してパルス信号を出力せず、電動送風機10だけで、冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることになる。
Further, when the engine
以下、本実施形態の作用効果につき述べる。 Hereinafter, the operational effects of this embodiment will be described.
本実施の形態によれば、冷却水の温度がT2以上にならないと、電動送風機20が稼働しないので、ブラシ付きモータ22の稼働率(一定時間に対してモータの稼働時間)が減少し、ブラシ付きモータ22の消耗を減らすことができる。このため、ブラシ付きモータ22の寿命を延ばすことができるので、電動送風機20、ひいては、車両用電動ファンシステムの長寿命化を図ることができる。
According to the present embodiment, since the
また、電動送風機10としては、ブラシレスモータ12を用いているものの、電動送風機20としてはブラシ付きモータ22を用いているので、電動送風機10、20の双方に対してブラシレスモータ12を用いている場合に比べて、電動ファン駆動回路の構成を簡素化することができ、コストの増加を抑えることができる。
Moreover, although the
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、冷却水の温度が所定値以上であると判定したときだけ、ブラシレスモータ12に加えて、ブラシ付きモータ22を稼働させる例について説明したが、これに限らず、冷却水の温度上昇率が所定値以上であると判定したときだけ、ブラシレスモータ12に加えて、ブラシ付きモータ22を稼働させるようにしてもよい。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the example in which the brushed
具体的には、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ100と、自動車用空調装置内を循環する冷媒を冷却するコンデンサ110とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシレスモータ12により流通させるための電動送風機10と、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシ付きモータ22により流通させるための電動送風機20と、冷却水の温度を検出する温度センサからの検出出力に基づき、冷却水の温度上昇率が一定値未満であると判定したとき、電動送風機10だけを稼働させて、冷却水の温度上昇率が一定値以上であると判定したとき、電動送風機10、20の双方を稼働させるエンジン用電子制御装置40とを備える。
Specifically, an electric fan system for a vehicle that circulates cooling air through a
ここで、温度上昇率とは、温度上昇時にて一定時間に上昇した温度幅(ΔH)(=測定後温度Ha−測定前温度Hb)を示す値である。 Here, the temperature increase rate is a value indicating a temperature range (ΔH) (= post-measurement temperature Ha−pre-measurement temperature Hb) that has risen in a certain time as the temperature rises.
また、これに代えて、次の(1)、(2)に示すようにしてもよい。 Alternatively, the following (1) and (2) may be used instead.
(1)この場合の車両用電動ファンシステムでは、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ100と、自動車用空調装置内を循環する冷媒を冷却するコンデンサ110とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシレスモータ12により流通させるための電動送風機10と、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシ付きモータ22により流通させるための電動送風機20と、コンデンサ110内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、冷媒の圧力が所定値未満であると判定したとき、電動送風機20だけを稼働させて、冷媒の圧力が所定値以上であると判定したとき、電動送風機10、20の双方を稼働させるエンジン用電子制御装置40と、を備えることを特徴とする。
(1) In the electric fan system for a vehicle in this case, cooling air is supplied to the
(2)この場合の車両用電動ファンシステムでは、車両走行用の水冷エンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ100と、自動車用空調装置内を循環する冷媒を冷却するコンデンサ110とに冷却風を流通させる車両用電動ファンシステムであって、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシレスモータ12により流通させるための電動送風機10と、ラジエータ100およびコンデンサ110に冷却風をブラシ付きモータ22により流通させるための電動送風機20と、コンデンサ110内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、冷媒の圧力の上昇率が所定値未満であると判定したとき、電動送風機10だけを稼働させて、冷媒の圧力上昇率が所定値以上であると判定したとき、電動送風機10、20の双方を稼働させるエンジン用電子制御装置40と、を備えることを特徴とする。
(2) In the electric fan system for a vehicle in this case, cooling air is supplied to the
ここで、圧力上昇率とは、圧力上昇時にて一定時間に上昇した圧力幅(ΔP)(=測定後温度Pa−測定前温度Pb)を示す値である。 Here, the pressure increase rate is a value indicating a pressure width (ΔP) (= post-measurement temperature Pa−pre-measurement temperature Pb) that is increased for a certain time when the pressure is increased.
上述の実施形態では、ブラシレスモータ12およびブラシ付きモータ22を1台ずつ用いる例について説明したが、これに限らず、ブラシレスモータ12の台数を2台以上にしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
(第3の実施の形態)
上述した実施の形態では、冷却水の温度(または温度上昇率)が所定値以上であると判定した時、もしくはコンデンサの冷媒圧力(または圧力上昇率)が所定値以上であると判定した時に、ブラシレスモータ12に加えて、ブラシ付きモータ22を稼働させる例について説明したが、このような条件であっても、車両の走行速度が所定の速度以上であればブラシ付きモータ22をオフとしてもよい。
(Third embodiment)
In the above-described embodiment, when it is determined that the temperature (or temperature increase rate) of the cooling water is equal to or higher than a predetermined value, or when it is determined that the refrigerant pressure (or pressure increase rate) of the condenser is equal to or higher than a predetermined value, Although an example in which the brushed
以下、図9を用いて本実施の形態の作動について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の作動については同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the operation | movement similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
すなわち、ステップS100Aにて、水温Tw、圧力Pc以外に、車両速度を検出する車速センサからその検出される車速Vを読み込む。次に、デューテイ比決定処理(S110)、デューテイ比選択処理(S120)、および、ブラシレスファン駆動処理(S130)を実行してS140に進む。 That is, in step S100A, in addition to the water temperature Tw and the pressure Pc, the detected vehicle speed V is read from the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed. Next, a duty ratio determination process (S110), a duty ratio selection process (S120), and a brushless fan drive process (S130) are executed, and the process proceeds to S140.
S140において、冷却水の温度がT2(例えば、105℃)以上であると判定すると、S141へと進む。S141において、車両の走行速度が、例えば15km未満であると判定すると、予め決められた一定のデューテイ比のパルス信号を制御部31のブラシ付きモータ制御部31cに出力する(S150)。 If it is determined in S140 that the temperature of the cooling water is equal to or higher than T2 (eg, 105 ° C.), the process proceeds to S141. If it is determined in S141 that the running speed of the vehicle is, for example, less than 15 km, a pulse signal having a predetermined duty ratio is output to the brushed motor control unit 31c of the control unit 31 (S150).
これに伴い、ブラシ付きモータ制御部31cが、ブラシ付きモータ用ドライバ32を制御すると、ブラシ付きモータ用ドライバ33は、ブラシ付きモータ22を一定回転数にて回転駆動させる。この場合、電動送風機20としては、一定送風量の冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることになる。
Accordingly, when the brushed motor control unit 31c controls the brushed motor driver 32, the brushed motor driver 33 rotates the brushed
このことにより、電動送風機20が、電動送風機10とともに、冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させることができる。
Thus, the
一方、S141において、車速が15km/h以上であると判定したときには、制御部31のブラシ付きモータ制御部31cに対してパルス信号を出力せず、電動送風機10だけで、冷却風をラジエータ100およびコンデンサ110に対して通風させる。
On the other hand, in S141, when it is determined that the vehicle speed is 15 km / h or higher, no pulse signal is output to the brushed motor control unit 31c of the control unit 31, and only the
本実施の形態によれば、車速が15km/h以上であれば、車速風によってラジエータ100およびコンデンサ110を冷却することができ、ブラシ付きモータ22を稼動させなくても十分な冷却風を確保することができる。そのため、上述した実施の形態に比べて、ブラシ付きモータ22の消耗をさらに減らすことができる。
According to the present embodiment, if the vehicle speed is 15 km / h or higher, the
上述の実施形態では、冷却水の温度がT2以上であるとき、ブラシ付きモータ22を一定回転数にて回転駆動させるようにした例について説明したが、これに限らず、コンデンサ110内の冷媒の圧力、および、冷却水の温度のうち一方に応じて、ブラシ付きモータ22の回転数を変更して送風量を変えるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the brushed
10、20…電動送風機、11、21…羽根車、
12…ブラシレスモータ、13…回転数センサ、
12b…永久磁石、22…ブラシ付きモータ、
30…電動ファン駆動回路、40…エンジン用電子制御装置、
31…制御部、32…ブラシ付きモータ用ドライバ、
33…ブラシレスモータ用ドライバ、31a…ブラシレスモータ制御部、
31b…通電ロジック生成回路、31c…ブラシ付きモータ制御部、
100…ラジエータ、110…コンデンサ。
10, 20 ... Electric blower, 11, 21 ... Impeller,
12 ... Brushless motor, 13 ... Rotation speed sensor,
12b ... permanent magnet, 22 ... motor with brush,
30 ... Electric fan drive circuit, 40 ... Electronic controller for engine,
31 ... Control unit, 32 ... Brush motor driver,
33 ... Brushless motor driver, 31a ... Brushless motor controller,
31b ... energization logic generation circuit, 31c ... motor controller with brush,
100: Radiator, 110: Capacitor.
Claims (6)
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、
前記冷却水の温度を検出する温度センサからの検出出力に基づき、前記冷却水の温度が所定値未満であると判定したとき、前記第1の電動送風機だけを稼働させて、前記冷却水の温度が所定値以上であると判定したとき、前記第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする車両用電動ファンシステム。 An electric fan system for a vehicle that distributes cooling air to a radiator (100) that cools cooling water that circulates in a water-cooled engine for vehicle travel and a radiator (110) that cools refrigerant that circulates in a refrigeration cycle apparatus. There,
A first electric blower (10) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushless motor (12);
A second electric blower (20) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushed motor (22);
Based on the detection output from the temperature sensor that detects the temperature of the cooling water, when it is determined that the temperature of the cooling water is less than a predetermined value, only the first electric blower is operated, and the temperature of the cooling water And a control device (40) for operating both the first and second electric blowers when it is determined that is equal to or greater than a predetermined value.
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、
前記冷却水の温度を検出する温度センサからの検出出力に基づき、前記冷却水の温度上昇率が所定値未満であると判定したとき、前記第1の電動送風機だけを稼働させて、前記冷却水の温度上昇率が所定値以上であると判定したとき、前記第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする車両用電動ファンシステム。 An electric fan system for a vehicle that distributes cooling air to a radiator (100) that cools cooling water that circulates in a water-cooled engine for vehicle travel and a radiator (110) that cools refrigerant that circulates in a refrigeration cycle apparatus. There,
A first electric blower (10) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushless motor (12);
A second electric blower (20) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushed motor (22);
When it is determined that the temperature increase rate of the cooling water is less than a predetermined value based on the detection output from the temperature sensor that detects the temperature of the cooling water, only the first electric blower is operated, And a control device (40) for operating both of the first and second electric blowers when it is determined that the temperature increase rate of the motor is greater than or equal to a predetermined value.
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、
前記放熱器内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、前記冷媒の圧力が所定値未満であると判定したとき、前記第1の電動送風機だけを稼働させて、前記放熱器内の前記冷媒の圧力が所定値以上であると判定したとき、前記第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする車両用電動ファンシステム。 An electric fan system for a vehicle that distributes cooling air to a radiator (100) that cools cooling water that circulates in a water-cooled engine for vehicle travel and a radiator (110) that cools refrigerant that circulates in a refrigeration cycle apparatus. There,
A first electric blower (10) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushless motor (12);
A second electric blower (20) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushed motor (22);
When it is determined that the pressure of the refrigerant is less than a predetermined value based on a detection output from a pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant in the radiator, only the first electric blower is operated, and the radiator And a control device (40) for operating both the first and second electric blowers when it is determined that the pressure of the refrigerant is equal to or higher than a predetermined value. .
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシレスモータ(12)により流通させるための第1の電動送風機(10)と、
前記ラジエータおよび前記放熱器に冷却風をブラシ付きモータ(22)により流通させるための第2の電動送風機(20)と、
前記放熱器内の冷媒の圧力を検出する圧力センサからの検出出力に基づき、前記冷媒の圧力の上昇率が所定値未満であると判定したとき、前記第1の電動送風機だけを稼働させて、前記冷媒の圧力上昇率が所定値以上であると判定したとき、前記第1及び第2の電動送風機の双方を稼働させる制御装置(40)と、を備えることを特徴とする車両用電動ファンシステム。 An electric fan system for a vehicle that distributes cooling air to a radiator (100) that cools cooling water that circulates in a water-cooled engine for vehicle travel and a radiator (110) that cools refrigerant that circulates in a refrigeration cycle apparatus. There,
A first electric blower (10) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushless motor (12);
A second electric blower (20) for circulating cooling air to the radiator and the radiator by a brushed motor (22);
Based on the detection output from the pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant in the radiator, when it is determined that the rate of increase of the pressure of the refrigerant is less than a predetermined value, only the first electric blower is operated, A vehicle electric fan system comprising: a control device (40) that operates both the first and second electric blowers when it is determined that the pressure increase rate of the refrigerant is equal to or greater than a predetermined value. .
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